穿越千年的饮用水标准
实施了14年的GB 5749-2006《生活饮用水卫生标准》很快要迎来修订版了。在正式发布实施之前,我们来聊聊这新版标准以及饮用水的一些话题。
人可以三天不吃饭,但不可以三天不喝水。没有水,地球也不会被称之为“蓝星”。
除了作为生物生存的必需品外,水还被中国古代的先贤们赋予了更多的含义。譬如,《老子》——“上善若水,水善利万物而不争”。意思是,最高境界的善行就像水的品性一样,泽被万物而不争名利。
另外,作为中国自古以来的一种习惯——饮茶,同样与水密不可分。公元780年唐代陆羽著《茶经》,更是把原来的普通茶事升格为一种美妙的文化艺能。
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三分在茶,七分在水
作为茶文化浓墨重彩的一笔,古人对泡茶所用之水,也是讲究至极。曹雪芹在《红楼梦》第四十一回“栊翠庵茶品梅花雪,怡红院劫遇母蝗虫”中,也谈到了烹茶用水的问题。妙玉就是用“旧年蠲(收集保存)的雨水”为贾母冲泡老君眉茶的;而在禅房中为贾宝玉、林黛玉、薛宝钗泡茶,用的则是“五年前我在玄墓蟠香寺住着,收的梅花上的雪”。
红楼梦,图片源于网络
《红楼梦》这个章节所描述的雨水还有雪水,都是所谓的“无根水”, 即雨、雪、霜、露、雹等天降之水,又名”天水“。 在水净化技术和设备都不发达的古代,这可能是唯一的软水来源。而据说软水泡茶,茶色更清、茶香更纯、茶味更浓。
当然,上述理论的前提是,古代几乎不存在什么工业污染问题,大概率也没听说过“酸雨”什么的。
根据文献记载梳理,古人对泡茶用水的选择,大致可归纳为水质和水味两大要素:水质要求清、活、轻,水味要求甘、冽。这可能算是我国最早的饮用水标准吧。
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一是清。就是要求无色透明,无沉淀物,这是最基本的。
对应到当代,应该就是浊度首先要达标。
二是活。所谓“流水不腐“。
按现代的理论来说,水不流动,水中的营养物质在蒸发和渗漏的作用下富集,含氧量不仅得不到提高,反而被水中的营养物质消耗而降低,从而促进厌氧细菌的大量增长,造成水质富营养化。诸如总磷、总氮之类的指标就是反映这一情况的。目前,这两个指标已作为基本指标纳入到全国水质自动站的监测和评价体系中。
三是轻。
也就是咱们现代人所说的水的硬度。当下,“硬度”这个指标主要用水中含有的钙镁离子总浓度来衡量,每升水中含有相当于10毫克氧化钙,也就是浓度10PPm,即为1度(德国度)。硬水和软水只是通俗上的叫法,并没有一个量化的统一标准。一般认为,硬度低于8度的水为软水,高于8度的为硬水。
四是甘。水不仅要干净,而且还要有滋味。
“某个山泉有点甜”是一句大家耳熟能详的广告词,思路算是与古人不谋而合。当然这种甜味并不是水本身的味道,而是矿泉水中的钠元素与口腔酶反应的结果。
五是冽。就是冷、寒。古人认为寒冷的水,尤其是冰水、雪水,滋味最佳。
这个看法也自有依据,水在结晶过程中,杂质下沉,结晶的冰相对而言比较纯净。
总之,限于当时的科技发展水平,古人的“饮用水水质标准”只能聚焦在感官指标方面,检测手段也非常有限。像乾隆爷使用袖珍银斗+戥(děng)子称来鉴别全国各地有名泉水的水质轻重,在那会儿就可以算得上是高科技了。
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古人独特的辨水之法
泡好茶需要好水。反之,在没有先进科学检测手段的古代,茶有时又被古人作为辨别水质好坏的“探针”。这方面最有名的案例,莫过于王安石辨水。
北宋王安石任宰相时,患上痰火之症,服药未得根除。太医院告之,须饮阳羡茶,且要用长江瞿塘峡中峡之水煎服,方可发挥疗效。
阳羡茶,没问题,可怎样才能取得中峡之水呢?
恰在此时,苏东坡赴四川黄州为官。这二位老兄虽政见不同,但皆为君子,带水这点事还是可以相托的。于是王就请苏帮忙,顺路的时候取瞿塘峡的中峡水。
一年后,苏东坡回京,想着要为王安石带水。
当时所谓的瞿塘三峡就是今天的长江三峡,瞿塘峡依次为:西陵峡、巫峡、归峡三峡,西陵峡为上峡,巫峡为中峡,归峡为下峡。王安石要的水就是中峡巫峡的水。
想不到苏东坡在三峡中欣赏两岸美丽的风景,又想做诗赋,想的头晕脑涨,不知不觉竟睡着了,等到他醒来,船已经过了中峡。没办法,苏东坡只能让人就近取了下峡水带回,心里想着反正三峡前后相连并无阻隔,都是一样的水,应该问题不大。
结果,王安石用苏带回的水煮沸后冲阳羡茶,等了半晌,杯中的水才见一点茶色。王安石据此判断出,苏东坡带来的是下峡之水。此间奥秘就在于用三峡水烹阳羡茶之时,如用上峡水,茶味太浓,如用下峡水,茶味太淡,唯有用中峡之水,茶味就在浓淡之间,最为适宜了。
苏东坡听后心服口服,当即离席谢罪。
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据说,《水经补注》上有明确记载,瞿塘峡的水性,上峡水急,下峡水缓,只有中峡的水是缓急相半,中和相当。这是王安石辨水的理论依据。
而如今如果我们进一步大胆推测的话,流速湍急的水携带泥沙就多,里面无机矿物质的含量相应就高,反之,则少。故而泡茶的效果有所不同。(如有高见,欢迎交流)
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饮用水及其标准在中国现代的发展
在有自来水之前,除了特供皇家的山泉水之外,中国老百姓乃至像王安石这样的宰相的饮水,也基本都是直接取自江河水和井水。水质好坏自然是看各自的运气。
中国第一座现代化的自来水厂建成要到1883年,也就是上海杨树浦水厂。这个水厂目前还在使用当中,也算是中国难得的仍具备生产功能的一处工业遗产了。
上海杨树浦水厂,图片源于网络
而饮用水相关标准的出现则要等到1927年,我国第一部关于饮用水的水质标准是一部地方标准——《上海市饮用水清洁标准》。
但自来水真正普及到咱们平民百姓,那都是新中国成立以后的事了。
随着自来水的逐渐普及,1955年,当时的卫生部发布了《自来水水质暂行标准》,列出了15项水质指标。不过这版标准并未在全国范围内实施,只在北京、天津、上海等12个城市试行。
真正全国意义上实施的标准是1956年发布的《饮用水水质标准》(草案),其中对上面的15项水质指标的限值做出了规定。
1957年又颁布了《集中式生活饮用水水源选择及水质评价暂行规定》,对水源选择、水质评价的原则以及水样采集和检验要求进行了规定,和上述草案配套使用。
这样,我国的饮用水水质标准体系算是初步建立了起来。
随后,在1959年、1976年、1985年又先后三次对标准进行了修订。现在的标准号GB5749也是在85年开始启用的。水质指标也从最初的15项,到17项、23项,再到85年的35项,逐渐增加。
我国现行的《生活饮用水卫生标准》(GB5749-2006)是2006年12月29日由原卫生部和国家标准化管理委员会联合发布的,于2007年7月1日开始实施,并于2012年7月1日全面实施。
不知大家是否注意到,这个标准实施的过渡期长达五年半。为啥?因为水质指标的数量大幅增加了。
2006这一版的水质指标的数量从原来的35项一下子跃升到了106项。从指标数上超过了欧盟、美国、日本等西方发达国家。
对于2006版的饮用水标准内容,有人曾这样评价,对付常规无机物的严格程度,总体上已经不亚于国际公认的三大标准,即世界卫生组织《饮用水水质准则》、欧盟饮水指令、美国EPA饮用水水质国家标准。这也说明我国在对无机物指标的测定和技术研究开发上不落后于西方发达国家。
但对有机物的限制,2006版则显得还不够严厉,在诸如氯乙烯、三氯乙烯等项上更是显得“心有点软”。
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又到标准修订时
时间来到2018年3月,新一轮的标准修订工作正式启动。历时3年多,2021年7月,修订后标准的报批稿在网上公布,征求社会意见。
也许是相关标准修订者终于想明白了,饮用水水质标准的核心作用应是为了排查出中国现阶段饮用水当中的主要健康风险,并采取相应的管控措施,而不是一味增加水质指标数量来显示标准的先进性。此次修订后的标准正文中的水质指标由GB 5749-2006的106项缩减到97项。
从标准修订的大方向上看,此次依然延续了2006版从源头到龙头全过程控制的要求。同时,针对一些特殊地区的特殊情况,标准也展现了一定的灵活性。譬如,当水源水质不能满足(GB3838或GB/T14848)相应要求,但“限于条件限制需加以利用,应采用相应的净化工艺进行处理,处理后的水质应满足本文件要求”。
修订后的标准文本包括常规指标43项和扩展指标(就是原来的非常规指标)54项。
其中增加了4项指标,包括高氯酸盐、乙草胺、2-甲基异崁醇和土臭素。高氯酸盐在食品领域关注得相对较早,现在饮用水这块也开始跟上;乙草胺是目前在我国应用相对较为广泛的一种农药;土臭素和2-甲基异崁醇则是造成饮用水中嗅味的典型物质,近些年多起水污染事件中的“元凶”。
删除了13项指标,包括耐热大肠菌群、三氯乙醛、硫化物、氯化氰(以CN-计)、六六六(总量)、对硫磷、甲基对硫磷、林丹、滴滴涕、甲醛、1,1,1-三氯乙烷、1,2-二蚕苯和乙苯。删除的这些指标中,有些是已经完成自己历史使命的过渡性指标,例如耐热大肠菌群;有些是在我国早已禁用的农药,已不再是主要的水质安全风险;等等。
将卤代烃、卤乙酸等常见消毒副产物的指标从非常规指标调整为常规指标。作为新兴的含氮消毒副产物的代表——亚硝基二甲胺,也首次出现在了标准附录A的水质参考指标中。这是今后要求更加强调消毒工艺的科学性和精准性的一个重要信号。
调整了8项指标的限值,包括硝酸盐(以N计)、浑浊度、高锰酸盐指数(以O2计)、游离氯、硼、氯乙烯、三氯乙烯和乐果。
此外,还有一个比较大的变化就是删除了GB5749—2006中表4“小型集中式供水和分散式供水部分水质指标及限值”的过渡性要求,从而统一了城市和农村的水质评价要求。这也说明,我国自2005年启动的农村饮水安全工程建设还是卓有成效的。
不过,考虑到水源与净水技术方面还存在一定的限制,新标准对菌落总数、氟化物和硝酸盐氮等3项指标依旧适度放宽。
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最后“一公里”同样重要
如果单从中国生活饮用水的卫生标准来看,好像已经完全和世界发达国家接轨,有些指标甚至超越了他们。上海、深圳等地,已经出台了高于GB5749要求的地方性标准,对地方性的供水做出了更高要求。
但是为什么发达国家的老百姓很多时候打开水龙头直接生喝自来水,而我们国内有一些人连自来水烧开了都不敢喝,还要去超市买桶装纯净水呢?
当然,除了中国人从小被灌输喝开水有益肠胃这种根深蒂固的观念以及与西方人体质上的区别之外,另一个可能的原因是,现行饮用水水质检测针对的样本主要是以出厂水为准,较少能够直达居民家的水龙头,取样方式也主要是采点取样,而非持续取样。
即使出厂水所有水质指标完全达标合格,经过几十公里的输配管网,再经过二次供水设备最终到达我们居民的水龙头,这时的水质是否依然如旧?
在我国很长一段时间里,城镇自来水的供水干管主要使用的是铸铁管和水泥管,使用几年后就会出现锈蚀现象。后来开始大力推广带有内衬(水泥砂浆、环氧树脂等)的钢管。
相对于供水干管,更要命的是配水管网末端的小口径管道,也就是所谓的室内给水管道。因为这里的管内流速小,有时甚至干脆不流动,锈蚀现象就更严重。
2000年,我国开始全面禁止镀锌钢管应用于室内给水管道,目前大部分城镇的自来水管网末端配水管道使用的是PPR(三型聚丙烯)管材。不过还是有部分老旧小区未能及时更换材料。作为对比,西方发达国家较为普遍采用的管材是不锈钢材料。
再说说小区二次供水。
如今的楼是越盖越高,高层的出现就导致了一个问题:水压不足,也就是自来水的管网压力没法把水完全送上几十层的高楼。
该如何解决这个问题呢?
一个办法是采用顶部水箱(或蓄水池)供水的方式,在顶楼建造水箱或蓄水池,通过重力进行供水。这种方式是上世纪90年代普遍采用的高层供水方式,缺点之一就是水质容易受到二次污染,部分小区顶楼的水箱内部简直让人无法想象(这里就不放图了,网上可以搜到)。
近些年,出现了变频调速供水方式,可以有效地降低水质的二次污染风险。
变频调速供水设施示意图,源于网络
所以,除了水源和制水过程外,输水、贮水,质检、监管等等,这些保障我们真正能够喝到卫生安全的饮用水乃至直饮的“最后一公里”同样重要。
水为生命之源,对饮用水的质量要求标准也在历经千年的沿革中日臻完善,为我们一代代人的健康成长保驾护航,也希望今后能对此投来更多关注目光的不仅仅是专业人士,更是我们每一个普通百姓。
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